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摘要：针对泰富重工港口矿山成套设备生产制造基地的厂房建设项目，分析了基本情况和要求，分别计算了吊车柱距为9米和12米时，国产吊车和欧式吊车的每平方米用钢量，通过比较，确定了从用钢量的角度提高厂房建设经济性的结论。
关键词：泰富重工，拟建厂房，经济性，比较
1工程概况
本项目为泰富重工港口矿山成套设备生产制造基地，位于湘潭市九华工业园内，厂房的建筑面积约12万平方米，设置在厂区中南部。由南往北依次设计为金属结构车间、部装车间、总装车间、表面处理车间。三个车间共同围合为U型，并在其中部设置一成品调试场。厂房东西向长度398米，南北向长度526米。所有厂房均为三连跨设计，总跨度102米。
2 结构设计
2.2材料
钢架，吊车梁，抗风柱均采用Q345B钢；
檩条：当柱距9米时，屋面和墙面采用C型镀锌檩条。当柱距12米时，屋面和墙面采用Z型镀锌檩条。镀锌量为275g，基材强度：钢材最小屈服强度345kN/mm2；
柱间支撑，系杆，拉条钢套管均采用Q235B钢；
水平支撑采用HPB235。
3 用钢量的计算结果
3.1 计算内容
根据以上基本情况，开始进行相关的计算，而厂房的结构设计计算涉及的内容相对较多。由于篇幅有限本文只对用钢量进行计算。
用钢量的多少，和厂房内的吊车类型、跨距大小、厂房高度、吊车起吊高度等不同的因素都有关系。
一般地，厂房吊车有国产吊车和欧式吊車两种。这两种类型的吊车各有特点。与国产吊车相比，欧式吊车自重轻，能耗较低，结构轻便，轮压小，吊钩至墙面的极限距离最小，净空高度最低，更能贴近作业面，而起升的高度相对却可以更高，这就相当于增加了有效工作空间。
另外，由于较长的钢构件的稳定及刚度相对较差，经常会在强度没有达到允许应力时就会失稳、破坏或出现变形过大，这就需要增加用钢量来避免这些问题，也使比较研究的准确性受到影响。因此实际操作时应尽量改善构件的受力性能及约束环境，使稳定应力与强度容许值接近，同时挠度又不致过大。
对于吊车梁，同时存在着竖向的轮压和横向的水平摩擦制动力，所以，需将吊车的梁截面在高度及上、下翼缘的宽度适当进行了调整，在强度和稳定、刚度、绕度等各方面都能满足计算要求下达到最省截面。在框架梁柱上，同时具有平面内和空间内的稳定性问题。在平面内，采用了加高构件截面，去改善受力性能和稳定性，同时，又对还有利于厂房的侧向刚度，同时，还要避免因加宽构件翼缘带来的材料。当框架的平面外截面出现特性很弱的情况时，长径比过大，单纯依靠在构件翼缘处加宽来增加平面外的稳定性，效果并不好。这时候，就要适当采用柱间支撑或屋面支撑，实现控制长细比过大的目的。在本设计中，把安装吊车的吊车梁当作柱间支撑的系杆进行计算，从而减小柱平面外计算长度，加上在屋面两端所设置的支撑，和屋面的檩条一起形成了一个拉杆体系，使整个厂房的框架平面外稳定性得到了有力的保证，还同时节省了一部分耗材。
本设计按照《钢结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》以及《建筑结构荷载规范》等相关标准及规范进行设计，采用PKPM-STS钢结构设计工具箱，根据吊车规格设计出用钢量较小的吊车梁截面形式、尺寸，求出吊车梁系统用钢量。
具体过程如下：针对9米和12米的吊车距，运行PK菜单，网络输入-建立平面模型-初定义梁截面形式和尺寸-布置梁柱-设置计算长度-定义铰接构件-布置永久和可变栽荷-设计参数输入-设置支座-计算简图校核-结构计算-输出结果。根据计算结果，多次调整截面参数，直到满足最小用钢条件为止。
4 结论
相同荷载条件下，主钢部分柱距9米比柱距12米用钢量大约少2.5kg/m2，相当于节省造价20元/m2。整个厂房钢结构部分节约造价约228万。但由于9米柱距基础承台及桩数增加，将增加造价约100万元。综合整体工程造价来看，9米柱距比12米柱距结构造价大约节省128万。考虑到12米柱距布置，厂房显得更宽敞、设备布置更灵活、大门及过跨更便捷，我们建议采用12米柱距。
按20T+50T+20T吊车计算，欧式吊车比国产吊车每平方米用钢量节省3.75kg/m2，相对于节省造价30元。整个厂房钢结构部分节约造价约342万元。本项目采用何种吊车，还需要比较吊车价格及维修价格。
参考文献：
[1] 黄玉姣.两种结构体系钢结构厂房用钢量的探讨[J].企业导报，2012（8）：256-257
[2] 徐锐昌，余晓毅.某重型钢结构厂房的吊车梁与排架柱结构设计[J].建筑结构，2009，39（4）：448-451
[3] 崔海涛.轻钢厂房用钢量比较研究[J].工业建筑，2011（41）：398-401
[4]刘涛.轻型厂房的几种基础型式经济性比较[J].湖南环境生物职业技术学院学报，2005，11（3）：224-227
关键词：泰富重工，拟建厂房，经济性，比较
1工程概况
本项目为泰富重工港口矿山成套设备生产制造基地，位于湘潭市九华工业园内，厂房的建筑面积约12万平方米，设置在厂区中南部。由南往北依次设计为金属结构车间、部装车间、总装车间、表面处理车间。三个车间共同围合为U型，并在其中部设置一成品调试场。厂房东西向长度398米，南北向长度526米。所有厂房均为三连跨设计，总跨度102米。
2 结构设计
2.2材料
钢架，吊车梁，抗风柱均采用Q345B钢；
檩条：当柱距9米时，屋面和墙面采用C型镀锌檩条。当柱距12米时，屋面和墙面采用Z型镀锌檩条。镀锌量为275g，基材强度：钢材最小屈服强度345kN/mm2；
柱间支撑，系杆，拉条钢套管均采用Q235B钢；
水平支撑采用HPB235。
3 用钢量的计算结果
3.1 计算内容
根据以上基本情况，开始进行相关的计算，而厂房的结构设计计算涉及的内容相对较多。由于篇幅有限本文只对用钢量进行计算。
用钢量的多少，和厂房内的吊车类型、跨距大小、厂房高度、吊车起吊高度等不同的因素都有关系。
一般地，厂房吊车有国产吊车和欧式吊車两种。这两种类型的吊车各有特点。与国产吊车相比，欧式吊车自重轻，能耗较低，结构轻便，轮压小，吊钩至墙面的极限距离最小，净空高度最低，更能贴近作业面，而起升的高度相对却可以更高，这就相当于增加了有效工作空间。
另外，由于较长的钢构件的稳定及刚度相对较差，经常会在强度没有达到允许应力时就会失稳、破坏或出现变形过大，这就需要增加用钢量来避免这些问题，也使比较研究的准确性受到影响。因此实际操作时应尽量改善构件的受力性能及约束环境，使稳定应力与强度容许值接近，同时挠度又不致过大。
对于吊车梁，同时存在着竖向的轮压和横向的水平摩擦制动力，所以，需将吊车的梁截面在高度及上、下翼缘的宽度适当进行了调整，在强度和稳定、刚度、绕度等各方面都能满足计算要求下达到最省截面。在框架梁柱上，同时具有平面内和空间内的稳定性问题。在平面内，采用了加高构件截面，去改善受力性能和稳定性，同时，又对还有利于厂房的侧向刚度，同时，还要避免因加宽构件翼缘带来的材料。当框架的平面外截面出现特性很弱的情况时，长径比过大，单纯依靠在构件翼缘处加宽来增加平面外的稳定性，效果并不好。这时候，就要适当采用柱间支撑或屋面支撑，实现控制长细比过大的目的。在本设计中，把安装吊车的吊车梁当作柱间支撑的系杆进行计算，从而减小柱平面外计算长度，加上在屋面两端所设置的支撑，和屋面的檩条一起形成了一个拉杆体系，使整个厂房的框架平面外稳定性得到了有力的保证，还同时节省了一部分耗材。
本设计按照《钢结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》以及《建筑结构荷载规范》等相关标准及规范进行设计，采用PKPM-STS钢结构设计工具箱，根据吊车规格设计出用钢量较小的吊车梁截面形式、尺寸，求出吊车梁系统用钢量。
具体过程如下：针对9米和12米的吊车距，运行PK菜单，网络输入-建立平面模型-初定义梁截面形式和尺寸-布置梁柱-设置计算长度-定义铰接构件-布置永久和可变栽荷-设计参数输入-设置支座-计算简图校核-结构计算-输出结果。根据计算结果，多次调整截面参数，直到满足最小用钢条件为止。
4 结论
相同荷载条件下，主钢部分柱距9米比柱距12米用钢量大约少2.5kg/m2，相当于节省造价20元/m2。整个厂房钢结构部分节约造价约228万。但由于9米柱距基础承台及桩数增加，将增加造价约100万元。综合整体工程造价来看，9米柱距比12米柱距结构造价大约节省128万。考虑到12米柱距布置，厂房显得更宽敞、设备布置更灵活、大门及过跨更便捷，我们建议采用12米柱距。
按20T+50T+20T吊车计算，欧式吊车比国产吊车每平方米用钢量节省3.75kg/m2，相对于节省造价30元。整个厂房钢结构部分节约造价约342万元。本项目采用何种吊车，还需要比较吊车价格及维修价格。
参考文献：
[1] 黄玉姣.两种结构体系钢结构厂房用钢量的探讨[J].企业导报，2012（8）：256-257
[2] 徐锐昌，余晓毅.某重型钢结构厂房的吊车梁与排架柱结构设计[J].建筑结构，2009，39（4）：448-451
[3] 崔海涛.轻钢厂房用钢量比较研究[J].工业建筑，2011（41）：398-401
[4]刘涛.轻型厂房的几种基础型式经济性比较[J].湖南环境生物职业技术学院学报，2005，11（3）：224-227